Le collagène dans les tissus du cartilage se comporte comme des cristaux liquides dans un écran de téléphone intelligent
Le cartilage dans nos articulations contient du collagène qui se comporte un peu comme les cristaux liquides sur un écran de téléphone intelligent, selon les chercheurs de l'Université Queen Mary de Londres (QMUL).
Le collagène change de cristallinité en réponse aux forces physiques, de sorte que l'arrangement ordonné dans les molécules de collagène du cartilage dans nos genoux peut être basculant d'un état structurel à l'autre à chaque étape que nous prenons.
Les résultats, publiés dans la revue ACS Nano, donnent une nouvelle lumière sur la façon dont le cartilage est capable de résister à l'environnement mécanique exigeant de l'articulation et peut éventuellement aider à expliquer pourquoi le cartilage se décompose avec le vieillissement ou l'arthrite.
Le Dr Himadri Gupta, de l'École de génie et de sciences des matériaux de QMUL, a déclaré: «La douleur et la mobilité réduite en raison de maladies articulaires touchent actuellement plus de 8 millions de personnes au Royaume-Uni, la majorité des personnes âgées de plus de 65 ans. Avec une augmentation de l'espérance de vie, assurer un vieillissement en santé est extrêmement important. "
Co-auteur, le professeur Martin Knight, a ajouté: "La réponse du collagène aux forces physiques est essentielle à la fonction du cartilage dans nos articulations et, par conséquent, comprendre ce comportement peut nous aider à développer de nouvelles stratégies pour prévenir la dégradation du cartilage".
Le cartilage articulaire limite la fin de nos os et aide nos articulations à se déplacer avec un frottement minimal. Il protège également les os en amortissant les forces dans nos articulations lorsque nous marchons, coulons ou sautons.
Mais dans les troubles douloureux comme l'arthrose, le cartilage devient moins résilient et se décompose, ce qui entraîne une douleur articulaire et une immobilité.
À l'aide d'un faisceau de rayons X spécial et intense provenant de la ligne de rayonnement de diffusion et de diffraction de petit angle (I22) à Diamond Light Source, l'étudiant de doctorat Sheetal Inamdar a mesuré la façon dont les fibrilles de collagène, plus de cent fois plus étroites que les cheveux humains, se déforment et changent leur cristallinité lorsque le cartilage est régulièrement écrasé et permet de récupérer avec des forces semblables à celles produites par la marche ou la course.
On pense que les fibrilles agissent comme un maillage de retenue, en tenant un matériau gelé composé de protéoglycanes qui aident à rendre le cartilage résilient à la compression répétée.
Les chercheurs ont constaté que les fibrilles montrent un changement soudain et réversible de leur ordonnancement cristallin peu de temps après la compression du cartilage et que cette modification est due à un réarrangement interne des molécules à l'intérieur de la fibrille.
Ce comportement autrefois invisible des fibres de collagène a complètement changé lorsque le tissu est dégradé comme cela se produit dans l'arthrose.
Les chercheurs cherchent maintenant à comprendre l'effet de l'activité répétitive et des blessures dans le cartilage vieillissant et les implications pour la santé du cartilage, soutenu par de nouveaux fonds du Conseil britannique de la biotechnologie et de la recherche biologique.
