Un gel aux particules magnétiques pour soulager la douleur ?

Santé

Des ingénieurs de l'université de Californie de Los Angeles (Ucla) ont créé un gel d'acide hyaluronique contenant de petites particules magnétiques. Ils proposent d'utiliser un tel « mécanoceutique » pour contrer la douleur avec une force magnétique. Explications.


Et si des champs magnétiques permettaient de lutter contre la douleur, sans avoir les effets secondaires des médicaments comme les opiacés ? L'idée développée par des scientifiques de l'école d'ingénieurs Henry Samueli à l'Ucla est d'utiliser un champ magnétique pour contrôler des protéines impliquées dans la signalisation de la douleur. Dans un communiqué, Dino di Carlo, professeur de bioingénierie à l'Ucla, a expliqué que « Les récentes avancées dans le contrôle des forces à petite échelle ont ouvert une nouvelle idée de traitement - utiliser la force physique pour lancer des changements utiles dans les cellules. »

Pour ces travaux décrits dans Advanced Materials, les chercheurs ont utilisé un gel contenant de petites particules pour contrôler des protéines cellulaires qui répondent à une stimulation mécanique. Ces protéines se trouvent sur la membrane plasmique de neurones et jouent un rôle dans la sensation de toucher et la douleur, en contrôlant le déplacement des ions à travers la membrane.

Pour fabriquer leur gel magnétique, les chercheurs sont partis de l'acide hyaluronique, un matériau gélatineux présent dans le système nerveux. Molécule de la matrice extracellulaire des cellules, l'acide hyaluronique est utilisé dans des cosmétiques. On peut donc imaginer qu'il soit possible d'injecter un gel à base d'acide hyaluronique dans des tissus, sur le site d'une douleur, qu'elle soit chronique ou liée à une blessure. Les scientifiques ont placé de minuscules particules magnétiques dans ce gel qui imite la matrice extracellulaire de la moelle épinière, puis des neurones ganglionnaires s'y sont développés.

Un gel magnétique comme antidouleur

Ensuite les scientifiques ont appliqué une force magnétique pour déplacer les particules du gel et influencer des protéines mécanosensibles présentes sur la membrane plasmique des neurones. Ils ont alors observé une augmentation des ions calcium dans les cellules, ce qui montre que les neurones répondaient à la force magnétique.

Deux canaux sensibles aux forces mécaniques, les protéines TRPV4 et PIEZO2, étaient impliqués dans ce mouvement d'ions calcium. En augmentant la force magnétique régulièrement au fil du temps, les chercheurs ont observé que les neurones s'adaptaient à cette stimulation continue en réduisant les signaux de douleur. L'expression du canal PIEZO2 était réduite.

Le saviez-vous ?

Les protéines PIEZO sont des canaux ioniques activés mécaniquement qui sont impliquées dans la sensibilité à la douleur.

En fait, le principe du traitement consiste à forcer, de manière mécanique, les cellules à revenir à un état physiologique normal, comme l'explique Andy Kah Ping Tay, le principal auteur de cet article : « Nos résultats montrent qu'en exploitant "l'homéostasie du réseau neuronal", qui est l'idée de ramener un système biologique à un état stable, il est possible de réduire les signaux de douleur à travers le système nerveux. » Ces travaux ouvrent donc la voie vers de nouvelles thérapies « magnétiques » pour soulager la douleur. L'équipe suggère d'adapter ce gel à différents types de douleurs : musculaires, cardiaques...

Ce qu'il faut retenir
  • Des ingénieurs américains ont créé un gel d’acide hyaluronique contenant des micro-particules magnétiques.
  • Des cellules nerveuses ont été placées dans ce gel et une force magnétique a été appliquée.
  • Les neurones sont sensibles à la force magnétique et répondent par un mouvement d’ions calcium.

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