Des chercheurs de l'Université de Bristol ont développé un nouveau modèle mathématique pour expliquer pourquoi certaines plaies guérissent plus rapidement que d'autres. Leurs conclusions, publiées dans la revue Physical Review Letters, s'appuient sur des études précédentes chez la drosophile pour mieux comprendre le processus de réépithélialisation. Ce mécanisme physiologique crucial implique l'étalement des cellules cutanées pour refermer une blessure et restaurer la barrière protectrice du corps. Lorsque ce processus échoue, les plaies restent ouvertes, augmentant les risques d'infection. Pour décrypter les forces en jeu au niveau cellulaire, l'équipe a analysé des milliers de cellules de l'aile de la drosophile à l'aide d'outils avancés d'apprentissage automatique. Ils ont découvert que les cellules sont organisées selon un motif hautement structuré, présentant une symétrie tête-bec qui les conduit à s'aligner le long du grand axe de l'aile. Le modèle mathématique récent vise à quantifier l'influence de ces alignements sur la fermeture des plaies. Il assimile le tissu biologique à un fluide composé de nombreuses particules allongées et orientées. Cette approche permet d'estimer l'impact de forces jusqu'alors négligées dans les tissus environnant la plaie. Les prédictions du modèle indiquent que les forces dites « de volume » dans le tissu adjacent peuvent déformer une plaie initialement circulaire. Au lieu de rester ronde, la plaie s'allonge ou s'écrase le long de l'axe de symétrie du tissu, suivant naturellement l'orientation des cellules. Les vérifications expérimentales ont confirmé ces hypothèses : la forme de la plaie évolue effectivement en fonction de l'orientation du tissu environnant. Henry Andralojc, doctorant à l'École des mathématiques et co-auteur de l'étude, souligne l'importance de cette découverte. Il met en avant les forces générées par le tissu environnant, des éléments ignorés par les modèles mécaniques précédents de réépithélialisation. Selon lui, la collaboration interdisciplinaire est essentielle, car sans les observations expérimentales des alignements cellulaires, la déduction de ce modèle pour ces forces de volume n'aurait pas été possible. Le professeur Tanniemola Liverpool, également co-auteur et spécialiste en physique théorique, précise que les forces produites par le tissu jouent un rôle majeur dans la vitesse de guérison. Lorsque le tissu exerce une traction vers l'intérieur, la fermeture de la plaie s'accélère. À l'inverse, si le tissu pousse vers l'extérieur, ce processus se ralentit. Le modèle suggère que l'alignement des cellules autour de la blessure peut créer de petites irrégularités temporaires dans le motif ordonné, mais que ces perturbations s'estompent une fois la plaie totalement refermée. Cette étude apporte ainsi une nouvelle compréhension des mécanismes physiques régénérant la peau. Elle démontre que la géométrie et l'alignement des cellules ne sont pas de simples caractéristiques passives, mais des facteurs actifs influençant directement la dynamique de cicatrisation. En intégrant ces forces de volume dans les modèles de réparation tissulaire, les scientifiques ouvrent la voie à de potentielles stratégies thérapeutiques pour stimuler la guérison des plaies chroniques ou compliquées, en agissant sur l'environnement mécanique des tissus plutôt que sur les cellules elles-mêmes.