Une étude sur les escargots révèle la composition de trois types différents de mucus

L’analyse de trois types de mucus produits par les escargots de jardin a révélé les différences subtiles entre les protéines, les ions et les glycanes qui dictent leurs propriétés contrastées. On espère que ces résultats faciliteront la conception de mucus synthétique biomimétique pour les applications de soins de santé et de cosmétiques.

Le mucus d’escargot et les produits cosmétiques qui en dérivent représentent une industrie de 12 milliards de dollars (9,6 milliards de livres sterling), et ce mucus fait également l’objet d’études pour les lubrifiants articulaires, les adhésifs chirurgicaux et l’administration de médicaments, entre autres applications. Cependant, l’incertitude entourant sa composition a compliqué les efforts visant à exploiter ses propriétés.

Les chercheurs, basés à la City University de New York aux États-Unis, ont collecté le mucus de l’escargot de jardin. Cornu aspersum. Cette espèce sécrète trois types de mucus : un qui hydrate et protège sa peau, un autre qui agit comme une colle adhésive et un lubrifiant qui permet à l’escargot de glisser sur une surface.

Pour explorer les relations structure-fonction des trois types de mucus, les chercheurs ont appliqué une analyse comparative systématique « mucomique » combinant des études génétiques, chimiques et matérielles.

La comparaison de ces ensembles de données a ensuite été utilisée pour révéler comment C. aspersum exploite l’expression différentielle des protéines et comment la composition du mucus contribue à son rôle. Les chercheurs ont découvert que le mucus adhésif peut s’étirer et s’auto-guérir grâce aux liaisons hydrogène, aux ponts ioniques et aux liaisons disulfure qui forment des liaisons croisées réversibles, permettant des transitions sol-gel dynamiques sans sacrifier les propriétés du matériau.

En revanche, C. aspersum Le mucus lubrifiant était rigide, en raison d’une concentration élevée (~ 40 %) de collagène, et peu adhésif en raison de structures linéaires le long de son axe de mouvement qui réduisent la rugosité de la surface et, par conséquent, la friction.

Enfin, ils ont découvert que le mucus protecteur de l’escargot combinait les caractéristiques du mucus adhésif et lubrifiant, ce qui a donné lieu à un matériau hybride avec le caractère collant du mucus adhésif et la rigidité du mucus lubrifiant.

« Ce que nous avons découvert était incroyable », a déclaré Adam Braunschweig, spécialiste des matériaux et chimiste organique et l’un des chercheurs de l’étude. Monde de la chimie. «Nous avons trouvé 71 protéines différentes… (et) l’expression du calcium est vraiment essentielle.» Le calcium réticule une grande partie des protéines glycosylées dans le mucus, donc si vous avez beaucoup de calcium là-dedans, cela fait que la chaîne colle ensemble, et elle est plus adhésive et moins lubrifiante.

L’équipe de Braunschweig a également identifié une classe de protéines jusqu’alors non signalée. «Nous avons découvert des protéines que nous avons appelées (protéines de mollusque antérieures conservées) qui ont une tête et une queue. La tête est conservée et sert à intégrer (les protéines) dans le gel muqueux et la queue a une fonction spécifique», ajoute-t-il.

Braunschweig affirme que les résultats pourraient permettre la création de mucus synthétique comme « substitut supérieur et adaptable au matériau naturel ».

Alan Gunn, biologiste à l’Université John Moores de Liverpool qui a déjà exploré les propriétés antimicrobiennes du mucus défensif produit par l’escargot brun, décrit l’étude comme « très détaillée », mais dit qu’il n’est pas sûr de la manière dont les résultats seront appliqués. «C’est intéressant et utile, mais savoir si c’est vraiment nouveau est une autre affaire : il ne semble pas y avoir d’objectif primordial.» Oui, des différences entre les types de mucus sont détectées, mais sont-elles pertinentes ? » il demande.

« Les auteurs discutent des trois types de mucus comme s’ils étaient des entités totalement distinctes. En vérité, ce qu’ils collecteront sera une combinaison de sécrétions de plusieurs glandes, dont la combinaison varie selon la région de l’escargot.

«Quoi que l’on collecte, ce sera toujours une combinaison de sécrétions glandulaires dont les propriétés dépendront de l’abondance et du niveau de stimulation des différentes glandes.» Les niveaux et la constitution seront également affectés par le degré d’hydratation des escargots : les escargots mal hydratés ont tendance à produire moins de mucus défensif.

Cependant, Gunn a ajouté que les résultats fournissaient une base à partir de laquelle d’autres études pourraient être développées.