A l’intérieur de l’interstitium, les voies cachées de circulation du corps humain par Avraham Z. Cooper

d’abord publié ici dans le New-York Times

Certaines découvertes changent notre façon de voir le corps humain.

En 2021, des chercheurs ont décrit ce qu’ils avaient observé en examinant des biopsies cutanées incluant des tatouages : les particules d’encre avaient migré plus profondément qu’anticipé, à travers des espaces interstitiels jusque dans le tissu sous-cutané, ou fascia.

« Ce n’était pas censé se produire », m’a confié Neil Theise, professeur de pathologie à l’université de New York et co-auteur principal de l’étude.

L’existence d’un conduit apparent entre la peau et le fascia sous-jacent — deux couches tissulaires dont on ne savait pas qu’elles communiquaient de cette manière — bousculait les frontières anatomiques admises.

Les chercheurs ont également constaté que le même phénomène valait pour d’autres connexions microscopiques, jusqu’alors inconnues, entre les organes abdominaux.

L’existence d’espaces interstitiels dans et sous la peau, ainsi qu’entre les organes et autour d’eux, était observée depuis plus d’un siècle, mais on supposait qu’ils existaient de façon isolée les uns des autres, à la manière d’un patchwork.

Theise et ses collègues ont publié leurs premières observations de ces espaces en 2018. Les résultats de l’étude sur l’encre de tatouage, en 2021, laissaient entendre que les espaces interstitiels du corps formaient les maillons d’un vaste ensemble interconnecté — ce que les scientifiques appellent désormais l’interstitium.

« Il s’agit clairement d’un troisième système corporel de circulation des fluides », en plus des systèmes cardiovasculaire et lymphatique, déclare Rebecca Wells, professeure de médecine à l’université de Pennsylvanie et co-auteure principale de l’étude. Le corps humain ressemblait soudain moins à un patchwork qu’à un tissu tricoté.

Les implications d’un nouveau système circulatoire — pour notre santé et pour notre compréhension de notre propre corps — sont potentiellement considérables.

Pendant 400 ans, les anatomistes ont reconnu deux systèmes assurant, dans le corps, le transport des cellules, des électrolytes, des nutriments et des hormones : le système lymphatique et le système cardiovasculaire.

Le système lymphatique, qui élimine l’excès de liquide des tissus, a été observé dès 1622 par le médecin italien Gaspare Aselli lors de la vivisection d’un chien.

Le fonctionnement du système cardiovasculaire — dans lequel le cœur propulse le sang à travers artères, capillaires et veines — a été décrit pour la première fois en 1628 par le médecin et anatomiste anglais William Harvey.

On savait également, depuis sa description il y a plus d’un siècle par l’anatomiste et pathologiste américain Franklin Mall, qu’un tissu conjonctif fibreux enveloppe et soutient les structures internes du corps humain : organes, nerfs, vaisseaux sanguins, os et muscles.

Ce tissu fibreux omniprésent, le fascia, joue dans le corps le rôle des montants qui structurent les pièces d’une maison. Mais ces montants et les espaces interstitiels qu’ils délimitent n’étaient pas supposés être interconnectés à l’intérieur et entre les organes — pour former un réseau interstitiel — avant la publication de l’étude de Theise et Wells.

Pour se représenter l’intérieur de l’interstitium, Wells suggère d’imaginer un grillage à poules noyé dans un gel.

Le grillage représente le collagène, une protéine. À l’intérieur de l’interstitium, des faisceaux de collagène s’imbriquent les uns dans les autres, conférant résistance et structure.

Le gel spongieux, capable d’absorber et de retenir l’eau, est composé d’acide hyaluronique et remplit les espaces entre les faisceaux de collagène.

Des fluides, des cellules et d’autres molécules circulent lentement à travers ce gel.

Dans cette nouvelle conception des espaces interstitiels du corps, ces zones microscopiques se connectent les unes aux autres au sein d’un réseau plus vaste, à travers lequel le fluide se déplace avant de rejoindre les systèmes lymphatique et cardiovasculaire — comme les eaux souterraines filtrent à travers la croûte terrestre avant de ressurgir en surface dans des sources et des rivières.

Theise, Wells et leurs collègues ont été salués par leurs pairs pour leurs découvertes. « Ce travail était vraiment exhaustif », dit David Merrick, maître de conférences en médecine à l’université de Pennsylvanie. Mais l’idée d’un système circulatoire impliquant les tissus conjonctifs du corps n’était pas étrangère à certains systèmes médicaux.

« Ce savoir est en réalité fort ancien », dit Leah Welsh, médecin ostéopathe et maître de conférences en médecine familiale et communautaire à l’université d’État de l’Ohio. « C’est quelque chose que d’autres médecines proposaient depuis longtemps, mais elles ne disposaient pas de microscopes. »

Comme Theise l’a confié à un journaliste de Radiolab en 2023, un spécialiste de médecine traditionnelle chinoise l’a abordé lors d’une conférence en Chine où il intervenait sur l’interstitium, et lui a dit : « Nous en parlons depuis 4 000 ans. »

L’un des domaines de recherche les plus fascinants est celui d’un éventuel lien entre l’interstitium et la pratique ancestrale chinoise de l’acupuncture.

L’acupuncture est utilisée pour traiter des affections aussi variées que les douleurs chroniques, les migraines, les allergies saisonnières et les nausées induites par la chimiothérapie, mais certains de ses mécanismes d’action n’ont jamais été entièrement élucidés. La découverte de l’interstitium pourrait nous aider à comprendre, dans les termes de la biomédecine moderne, comment fonctionne l’acupuncture.

Les principes de cette pratique invoquent deux éléments en circulation : le chi et le sang.

La médecine traditionnelle chinoise décrit le chi comme circulant le long de douze voies principales, appelées méridiens.

Les acupuncteurs insèrent de fines aiguilles en des points précis du corps pour favoriser la circulation du chi.

Dans une étude de 2002, Helene Langevin et Jason Yandow ont cartographié les points d’acupuncture du bras en les mettant en correspondance avec le fascia situé entre les muscles et autour d’eux.

Ces points d’acupuncture ont depuis été localisés précisément dans les zones de tissu conjonctif où le fluide circule à travers l’interstitium.

Un article de 2019, signé (publié) par des chercheurs chinois conduits par le Dr Hongyi Li, explique comment ils ont injecté des traceurs chimiques dans les points d’acupuncture des mains et des pieds de cadavres, puis utilisé des compressions thoraciques pour propulser le fluide dans les corps.

La photographie par fluorescence leur a permis de voir les traceurs progresser vers le cœur à l’intérieur des espaces interstitiels des bras et des jambes. Li et ses collègues ont clairement reconnu, tout comme Wells et Theise, qu’ils avaient entrevu l’existence d’un système circulatoire interstitiel.

Si les points d’acupuncture semblent résider dans l’interstitium, les méridiens pourraient-ils y cheminer également ?

En 2021, un groupe de chercheurs a conduit une expérience similaire en Chine sur des sujets vivants, en injectant du colorant dans des points d’acupuncture de l’avant-bras de 15 volontaires.

Chez presque tous, le colorant a migré lentement vers le haut selon un trajet correspondant au méridien du péricarde, qui passe par le poignet et longe la face interne du bras.

(Le péricarde est le même méridien stimulé par les bracelets d’acupression anti-nausées populaires sur les paquebots de croisière.)

« Ce trajet ne passe pas par les veines, il ne chemine pas en surface », dit Andrew Ahn, co-auteur principal de l’étude et maître de conférences à la Harvard Medical School. Il s’enfonce , m’a-t-il expliqué, dans l’interstitium entre les muscles : « Quand j’ai vu ça, je me suis dit : “Nous sommes sur une piste. C’est vraiment en lien avec l’acupuncture.” »

« Je pense vraiment que l’interstitium pourrait être le lien entre médecine orientale et médecine occidentale », m’a confié Wells. « Mais il faut le démontrer scientifiquement. »

Des recherches bien plus approfondies seront nécessaires avant de commencer à mesurer toutes les implications de la découverte d’un interstitium interconnecté, mais quelques pistes prometteuses existent.

Des recherches sur des animaux, conduites par Merrick, suggèrent que, lorsqu’une personne prend du poids, des cellules spécialisées de l’interstitium entourant le tissu adipeux peuvent être mobilisées pour produire des cellules graisseuses saines, facteur clé dans la prévention du diabète de type 2.

Orienter ces cellules spécialisées vers la production de davantage de graisses saines pourrait offrir une cible pour de potentielles thérapies contre le diabète.

Wells, qui est gastro-entérologue, explique que les connexions interstitielles pourraient aider à comprendre pourquoi certains patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, en particulier la rectocolite hémorragique, développent une maladie auto-immune affectant les voies biliaires.

Il a été théorisé que, dans les maladies inflammatoires de l’intestin, des cellules immunitaires, des bactéries intestinales ou des fragments bactériens migrant des intestins vers le foie atteignent les voies biliaires par l’interstitium.

Un interstitium interconnecté semble également jouer un rôle critique dans la métastase cancéreuse. Il est bien établi que les cellules cancéreuses peuvent se disséminer dans le reste du corps en détournant le système lymphatique à leur profit.

Or des données suggèrent que les cellules tumorales pourraient atteindre le système lymphatique en naviguant d’abord à travers le fluide interstitiel, comme des poissons qui descendent un fleuve.

De nombreux types de cancers ont été observés en train de se disséminer à travers l’interstitium, en dégradant l’acide hyaluronique au fil de leur progression. Parmi eux figurent les cancers du sein, du poumon, du côlon, du pancréas et de la peau, entre autres, selon Theise.

Un médicament appelé narmafotinib, qui perturbe la façon dont les cellules tumorales envahissent et se déplacent dans l’interstitium, a montré des résultats prometteurs lors d’essais cliniques précoces dans le traitement du cancer du pancréas, en association avec la chimiothérapie.

La découverte d’un troisième système circulatoire pourrait transformer notre compréhension du fonctionnement du corps humain. Et elle pourrait aussi modifier notre façon d’envisager notre propre corps dans son rapport à d’autres systèmes biologiques.

Wells fait remarquer que l’hydre — un minuscule invertébré d’eau douce — possède un tissu conjonctif rempli de fluide appelé mésoglée qui, à l’instar de l’interstitium, contient du collagène et une substance gélatineuse proche de l’acide hyaluronique.

Les plantes semblent elles aussi posséder leur propre version d’un interstitium. On l’appelle l’apoplaste, un type d’espace interstitiel qui transporte eau et nutriments à l’extérieur des membranes cellulaires.

Ces exemples, parmi d’autres, suggèrent que le mouvement de fluides à travers des espaces interstitiels pourrait avoir constitué les premiers systèmes circulatoires à se développer dans les premières formes de vie végétale et animale multicellulaire complexe, il y a des centaines de millions d’années.

Cette découverte relativement récente a peut-être ouvert de nouveaux horizons de recherche qui relient certaines des formes de vie les plus anciennes de notre planète.