Les moules, c’est bon pour la santé !

Les moules, c’est bon pour la santé !
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De nouveaux adhésifs synthétiques inspirés du mode de fixation des moules sur les rochers font partie des exemples régulièrement cités pour illustrer un des principes du biomimétisme qui est, avec l’imitation des formes et des écosystèmes, celle des matériaux que nous propose le monde animal et végétal.

L’idée de cette nouvelle génération de colles en cours d’élaboration dans les laboratoires scientifiques, plus puissantes que les produits existants, fonctionnant en milieu humide et ne contenant pas de produits toxiques, provient du constat que ces mollusques bivalves ont une capacité exceptionnelle à rester fixés aux rochers contre vents et marées, si j’ose dire. La planche d’anatomie ci-dessous vous montre les fils de byssus engendrés par une glande située à la base du pied de la moule. Elle peut synthétiser dans une durée maximale de 4 jours de 50 à 100 filaments longs de quelques centimètres qui vont se solidifier au contact de l’eau de mer et assurer ainsi une adhésion optimale de l’animal à son support.

L'anatomie de la moule

Pour comprendre l’origine de cette force d’adhésion, des chimistes de l’université de Santa Barbara en Californie ont étudié la composition moléculaire des fils de byssus et ont recensé la présence d’une dizaine de protéines dont les principales sont la mfp-3, riche en DOPA ( nom bref pour la 3,4-dihydroxphénylalanine) et la mfp-6 riche en thiols (composés organiques). Ils ont alors découvert que si la DOPA se dégrade rapidement au contact du dioxygène contenu dans l’eau, ce sont en fait les thiols de la mfp-6 qui agissent comme anti-oxydants sur la protéine mfp-3 et restaurent en quelque sorte ses facultés adhésives.

A partir de ces résultats, de nombreuses recherches scientifiques ont été lancées à travers le monde pour reproduire ce principe chimique, étant entendu que l’exploitation des fils de byssus naturels serait beaucoup trop onéreuse et de surcroît nuisible pour la nature; en effet il faudrait environ 10 000 moules pour fabriquer 1 kg de colle ! Ainsi des chercheurs de l’Institut Fraunhofer en Allemagne parviennent déjà à reproduire la sécrétion issue de la glande des moules. Par ailleurs des physiciens américains, en s’inspirant et en combinant les propriétés adhésives de ce mollusque avec celles du gecko ont mis au point dans leur laboratoire une colle dénommée geckel (gecko et mussel signifiant moule en anglais).

Si l’on peut se réjouir de l’avènement prochain de colles 100% bio-inspirées et naturelles qui  remplaceront les innombrables produits toxiques que nous utilisons au quotidien notamment pour nos travaux de bricolage, il est un secteur qui devrait lui aussi tirer grand profit  de ces avancées technologiques en améliorant sensiblement notre bien-être; je veux parler du domaine médical. La première application évidente de ces nouveaux produits sera de les substituer aux différents matériels utilisés aujourd’hui pour réparer des plaies comme les fils de suture ou les agraphes. Mais, la science n’a pas fini de nous étonner puisque des chercheurs en sont déjà à élaborer des procédés utilisant cette nouvelle génération de colles pour traiter les problèmes d’obturation des vaisseaux sanguins. Ainsi une équipe du MIT (Massachusetts Institute of Technology) dirigée par Christian Kastrup, constatant qu’il était impossible d’utiliser de façon ciblée le médicament  nécessaire au traitement de ce type de pathologie, a eu l’idée géniale de déposer, par l’intermédiaire d’un cathéter, sur la zone d’une artère de souris atteinte par une plaque d’athérome, un mélange d’hydrogel, inspiré de la sécrétion des moules, et de ce médicament. En se fixant directement sur la partie endommagée du vaisseau et en résistant à la puissance du flux sanguin, ce gel médicamenteux était encore en place 4 mois après son administration et a permis de réduire considérablement cet obstacle dangereux pour la vie de l’animal comme vous pouvez le voir sur l’illustration suivante.

Avec de telles réussites, même s’il faudra attendre leur application sur l’homme, nul doute que le biomimétisme nous réserve encore de belles surprises pour le futur et pas uniquement dans sa finalité prioritaire qui est  celle de l’innovation durable. 

Source : PNAS