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Science et technologie

La peau de requin : une source insoupçonnée de traitements médicaux

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Les requins diffèrent des autres poissons à bien des égards, notamment par leur capacité apparemment remarquable à guérir les blessures. Cette capacité de guérison, bien que non encore documentée dans des conditions contrôlées en laboratoire, pourrait avoir un potentiel biomédical important.

Pour explorer cette possibilité, deux chercheurs en dermatologie de l’Institut Karolinska en Suède ont mené des recherches sur un petit requin, le Aiguillat commun (Squalus acanthias) et d’autres espèces de poissons cartilagineux au Laboratoire de biologie marine (MBL) de Woods Hole.

Principales leçons

Détails
La peau du requin est rugueuse et possède une très fine couche de mucus chimiquement différente de celle des poissons osseux.
Les requins ont une capacité apparemment remarquable à guérir les blessures, ce qui pourrait avoir un potentiel biomédical important.
Des chercheurs de l’Institut Karolinska en Suède mènent des recherches sur la peau de requin pour comprendre sa biochimie unique.

Une peau unique

Leur objectif est de comprendre la biochimie unique de la peau de ces animaux. Des recherches antérieures sur les requins dans d’autres laboratoires ont conduit au développement d’un nouvel antibiotique et à la découverte de voies biochimiques pertinentes pour la recherche sur la mucoviscidose.

Jakob Wikström, professeur agrégé de dermatologie et chercheur principal à Karolinska, et Etty Bachar-Wikström, chercheuse principale, ont étudié le mucus cutané de deux espèces de requins et de leurs proches parents, les petites raies, au MBL.

Contrairement à la grande majorité des espèces de poissons, qui ont une peau relativement lisse protégée par une épaisse couche de mucus visqueux, les requins ont une peau rugueuse qui ressemble à du papier de verre. Il n’était pas clair que cette peau possédait une couche de mucus protecteur.

 » On en sait beaucoup plus sur la biologie des poissons que sur celle des requins, pour des raisons évidentes. », a déclaré Bachar Wikström. «  Les poissons sont plus faciles à manipuler et suscitent un plus grand intérêt commercial. »

Figure 1. Requins et raies étudiés. Photos d’aiguillat commun (Squalus acanthias) (A), de requin-chat (Scyliorhinus retifer) (B) et de raie pastenague (Leucoraja erinacea) (C) au Centre des ressources marines, Laboratoire de biologie marine, Woods Hole. Sur les photos zoom de la tête et du ventral, les écailles placoïdes typiques des élasmobranches sont visibles.

Des résultats prometteurs

Les premiers résultats de leurs recherches sur la couche de mucus ont été récemment publiés dans l’International Journal of Molecular Sciences.  » Notre objectif dans cet article était de caractériser la peau de requin au niveau moléculaire, ce qui n’a pas été fait en profondeur. », a précisé Bachar-Wikström.

Leur étude a révélé une très fine couche de mucus sur la peau du requin, chimiquement différente de celle des poissons osseux. Le mucus de requin est moins acide, presque neutre, et semble être chimiquement plus similaire à certains mucus de mammifères, y compris certains mucus humains, qu’à celui de poissons osseux, a-t-elle déclaré.

La peau de requin : une source insoupçonnée de traitements médicaux
Figure 2. Histologie de la peau de l’aiguillat commun (AD) et du requin-chat (EH). Toutes les images sont des coupes sagittales de biopsies cutanées. Des images représentatives d’un requin de chaque espèce sont présentées. La coloration HE (A,B,E,F) montre les différentes couches de la peau : épiderme E, derme D et denticules 1,2. La coloration MT (C, D, G, H) montre une division plus fine des couches cutanées et aide à différencier les tissus durs (par exemple les dents, les denticules) des tissus mous ; le collagène apparaît en bleu et la kératine et les fibres musculaires en rouge. Les couches sont indiquées comme suit : épiderme (E), derme (D), muscle (M), pigmentation mélanique (MP), denticules 1,2. Les denticules sont constitués d’une épine dirigée vers l’arrière (1), d’une plaque basale recouverte d’émail (2) et d’une cavité pulpaire (3). Le bleu (4) indique le collagène. Les images ont été prises à 10 × ((A, C, E, G) 100 μm) et 40 × ((B, D, F, H) 50 μm).

C’est une preuve supplémentaire que «la biologie moléculaire des requins est unique», a déclaré le chercheur Bachar-Wikström.  » Il ne s’agit pas seulement d’autres poissons qui nagent. Ils ont une biologie unique et de nombreuses applications biomédicales humaines pourraient en découler. Par exemple, en ce qui concerne la mucine (un composant principal du mucus), on peut imaginer différents traitements topiques pour le soin des plaies qui pourraient être développés sur cette base. »

Synthétique

Des produits de traitement des plaies sont déjà dérivés de la morue, a-t-il déclaré, et «Je pense qu’il est possible que nous puissions faire quelque chose de similaire avec les requins« .

Bachar-Wikström a ajouté : « Outre l’importance humaine, il est également important de caractériser ces incroyables animaux, d’en savoir plus sur eux et sur la façon dont ils survivent dans leur environnement… Je pense que ce n’est que la première étape vers une compréhension moléculaire encore plus profonde.. »

Le duo a une série d’articles en cours pour caractériser davantage les propriétés biochimiques uniques de ces espèces, qui comprennent les requins-chats en chaîne (Scyliorhinus retifer) et la raie pastenague (Leucoraja erinacea) ainsi que l’aiguillat commun.

Ces articles comprennent des études approfondies des différents types de cellules de la peau à un seul niveau cellulaire et examinent également plus en détail les capacités de guérison de la peau de requin.

 » Les animaux qui sont éloignés de nous sur le plan évolutif peuvent toujours nous fournir des informations très importantes et pertinentes pour les humains. », a conclu Bachar-Wikström.

La peau de requin : une source insoupçonnée de traitements médicaux
Figure 8. Résumé des glycanes cutanés les plus courants des élasmobranches et comparaison avec les glycanes cutanés les plus courants précédemment décrits chez les salmonidés. Dessin animé des principaux glycanes qui constituent ensemble > 50 % des glycanes totaux (sur la base de la réponse au signal MS) chez l’aiguillat commun (51 %), l’aiguillat commun (100 %) et la raie (74 %) par rapport au saumon atlantique (74 %) et truite arc-en-ciel (81%) .

Pour une meilleure compréhension

1. Qu’est-ce qui distingue les requins des autres poissons ?

Les requins se distinguent des autres poissons par leur peau rugueuse, contrairement à la peau lisse de la plupart des poissons. De plus, ils ont une capacité apparemment remarquable à guérir les blessures.

2. Qu’a déjà fait la recherche sur les requins ?

Des recherches antérieures sur les requins ont conduit au développement d’un nouvel antibiotique et à la découverte de voies biochimiques pertinentes pour la recherche sur la fibrose kystique.

3. Qu’est-ce que le mucus de requin ?

Le mucus de requin est une très fine couche sur la peau du requin qui est chimiquement différente de celle des poissons osseux. Il est moins acide, presque neutre et semble être chimiquement plus similaire à certains mucus de mammifères, y compris certains mucus humains.

4. Quelles sont les applications potentielles de la recherche sur les requins ?

La biologie unique des requins pourrait avoir de nombreuses applications biomédicales chez l’homme. Par exemple, on peut imaginer différents traitements topiques pour le soin des plaies qui pourraient être développés à partir de la mucine, un composant principal du mucus.

5. Quelles sont les prochaines étapes de la recherche sur les requins ?

Les chercheurs prévoient de caractériser davantage les propriétés biochimiques uniques de ces espèces, notamment les requins-chats et les raies pastenagues, ainsi que l’aiguillat commun. Ils prévoient également d’examiner plus en détail les capacités de guérison de la peau de requin.

Wikström, J. et Bachar-Wikström, E. (2023). Caractérisation de la peau de requin au niveau moléculaire. Revue internationale des sciences moléculaires.

Article : « Identification de nouveaux glycanes dans la couche de mucus de la peau de requin et de raie » – DOI : 10.3390/ijms241814331

Légende de l’illustration principale : Aiguillat commun (Squalus acanthias), une petite espèce de requin, au Laboratoire de biologie marine de Woods Hole. Crédit : Etty Bachar-Wikström

( En écrivant )

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