Des scientifiques ont cartographié le foie en 3D et découvert une structure inconnue
Le foie remplit des dizaines de fonctions simultanément, mais la façon dont son organisation anatomique le rend possible n'avait jamais été pleinement visible. Une nouvelle méthode d'imagerie a révélé une structure anatomique inconnue qui coordonne à la fois les vaisseaux sanguins, les canaux biliaires et les réseaux nerveux.
Le corps est tridimensionnel, mais la biologie a traditionnellement été étudiée sur de fines tranches de tissu plates, observées au microscope. Cette approche a bien fonctionné pendant des décennies, mais elle présente un angle mort fondamental : les structures qui s'étendent dans les trois dimensions se fragmentent en morceaux déconnectés. Pour le foie, un organe aux réseaux de vaisseaux, de canaux et de nerfs d'une complexité extraordinaire, c'est un problème réel.
Des chercheurs publiant dans eLife ont mis au point une nouvelle méthode pour cartographier l'architecture du foie de souris entièrement en 3D. Ce faisant, ils ont identifié une structure qui n'avait jamais été décrite auparavant : le complexe lamellaire périportal, ou PLC. Ce complexe entoure la veine porte, le vaisseau qui achemine le sang de l'intestin vers le foie. Il s'avère être un organisateur central de la façon dont les canaux biliaires et les branches nerveuses se forment et s'agencent au cours du développement embryonnaire.
Un chef d'orchestre caché en pleine vue
Le PLC semble fonctionner comme une sorte d'échafaudage au cours du développement : il fournit des repères directionnels aux autres structures à mesure qu'elles se forment. Lorsque le PLC est perturbé, les schémas de ramification des canaux biliaires et des nerfs déraillent. C'est cliniquement important, car les maladies des canaux biliaires, dans lesquelles les tubes qui drainent la bile se bouchent ou s'endommagent, sont une cause majeure d'insuffisance hépatique et de transplantation du foie, y compris chez les jeunes enfants.
Pour la recherche sur la longévité, la biologie du foie compte sur plusieurs fronts. Le foie est l'un des organes qui vieillissent le plus nettement : sa capacité régénératrice, c'est-à-dire l'aptitude à réparer les tissus endommagés, décline avec le temps. Parallèlement, sa vulnérabilité à la fibrose, à l'inflammation et aux dysfonctionnements métaboliques augmente. Comprendre comment l'architecture tridimensionnelle du foie fonctionne, et comment elle évolue au fil d'une vie, est un prérequis fondamental pour développer des thérapies qui maintiennent l'organe en bonne santé.
La méthode comme héritage
La technique elle-même pourrait être aussi importante que la découverte. L'approche de visualisation 3D développée ici s'applique à d'autres organes et à d'autres questions. Chaque organe complexe, qu'il s'agisse du poumon, du rein ou du cœur, possède une organisation tridimensionnelle qui se perd dans les coupes à plat. Un outil qui rend ces structures visibles a une valeur bien au-delà du foie.
Ce qui reste flou, c'est la façon dont le PLC exerce sa fonction de coordination au niveau moléculaire, et si des structures analogues existent dans le foie humain. La biologie de la souris et celle de l'humain ne se recoupent pas toujours, une leçon que la recherche biomédicale a démontrée à plusieurs reprises, parfois douloureusement.