Une nouvelle méthode d'imagerie permet aux scientifiques de visualiser une partie clé du côlon en 3D

Dans une découverte révolutionnaire, des chercheurs du Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) ont développé une nouvelle méthode d'imagerie qui permet aux scientifiques de visualiser le système nerveux entérique (ENS) - un élément clé du côlon humain - en trois dimensions en rendant invisibles les autres cellules du côlon qui normalement le bloquent. L'ENS n'était auparavant visible que dans des tranches de tissu minces qui fournissent des informations cliniques limitées. Les résultats ont été publiés en ligne aujourd'hui dans la revue Gastroentérologie .

L'ENS régule de nombreuses fonctions clés de l'intestin, tels que le mouvement des aliments et des nutriments, sécrétion de liquide, réparation de la muqueuse intestinale et contrôle du flux sanguin. Parce que l'ENS possède de nombreux types de cellules nerveuses qui lui permettent de répondre aux conditions changeantes dans l'intestin indépendamment du cerveau ou de la moelle épinière, l'ENS est parfois appelé le « second cerveau » du corps.

L'ENS est difficile à voir avec les méthodes d'imagerie conventionnelles car il est enfoui dans la paroi intestinale. Des défauts de l'ENS provoquent la maladie de Hirschsprung, une anomalie congénitale qui nécessite une intervention chirurgicale, ainsi que d'autres conditions dans lesquelles la nourriture est incapable de se déplacer correctement dans l'intestin. Les défauts de l'ENS peuvent également contribuer à des problèmes courants tels que le syndrome du côlon irritable (SCI).

Avoir des images tridimensionnelles du système nerveux entérique du côlon nous donne un nouvel aperçu des cellules qui contrôlent la fonction intestinale et peut nous aider à mieux comprendre les troubles du côlon. Pour faire ce travail, nous avons dû inventer une nouvelle façon de rendre le côlon invisible, colorer les cellules que nous voulions voir et générer des milliers d'images."

Robert Heuckeroth, MARYLAND, Doctorat, gastro-entérologue pédiatrique au service de gastro-entérologie, Hépatologie et Nutrition au CHOP, Directeur de recherche et président de Norman et Irma Braman du CHOP's Lustgarten Center for GI Motility et auteur principal de l'étude

En utilisant des tissus de côlon de souris et humain, l'équipe d'étude a développé une méthode d'imagerie combinant plusieurs techniques, y compris la coloration des tissus et des cellules, l'utilisation de microscopes à sténopé et d'analyses quantitatives pour caractériser les cellules du côlon en trois dimensions. En ne sectionnant pas les tissus, cette nouvelle approche préserve les associations avec d'autres cellules intestinales dans l'espace tridimensionnel. Ceci est important pour évaluer la motilité intestinale, ce qui nécessite que de nombreux types de cellules travaillent ensemble pour coordonner la contraction et la relaxation musculaire.

Au total, l'équipe d'étude a créé 280 piles Z confocales - le processus qui leur permet de restituer les images en trois dimensions - et a pu acquérir des données quantitatives à partir de 14 colons humains adultes. En outre, ils ont pu visualiser l'ENS chez des enfants atteints de la maladie de Hirschsprung.

"Nous pensons que notre nouvelle approche nous aidera à mieux comprendre les maladies intestinales et pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques, " dit Heuckeroth.

Les images générées à partir de l'étude sont maintenant disponibles sur une base de données publique.

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