La tartrazina, un colorant alimentaire utilisé notamment dans les boissons et les confiseries, révèle des propriétés surprenantes en rendant les tissus biologiques transparents. Cette avancée pourrait transformer la recherche médicale en facilitant l’observation interne des organismes vivants. Les implications de cette découverte, tant pour la science que pour la médecine, sont prometteuses.
La tartrazina, ou jaune tartrazine, est un composé normalement utilisé comme colorant alimentaire, qui rend de manière réversible la peau, les muscles et les tissus conjonctifs transparents : testé sur des souris, il a permis d’observer des vaisseaux sanguins et des organes internes à la lumière visible.
Un colorant alimentaire, nommé tartrazina ou jaune tartrazina, a prouvé qu’il pouvait rendre de manière réversible la peau, les muscles et les tissus conjonctifs transparents
Le secret de l’invisibilité, ou plutôt de la transparence des tissus biologiques, a enfin un nom : il s’appelle tartrazina et c’est un composé synthétique de couleur jaune citron, utilisé principalement comme colorant alimentaire. Connu sous le code E102 en Europe (aux États-Unis, il est appelé Yellow 5), ce colorant alimentaire a prouvé qu’il pouvait rendre de manière réversible transparents la peau, les muscles et les tissus conjonctifs dans certains tests de laboratoire effectués sur des souris.
En appliquant une solution aqueuse de tartrazina sur l’abdomen d’une souris, les scientifiques ont pu observer directement le foie, les intestins et la vessie du rongeur, devenus clairement visibles à travers la peau. Dans une autre expérience, les chercheurs ont appliqué la solution sur le cuir chevelu des souris, qui est devenu transparent à la lumière visible, permettant d’observer les vaisseaux sanguins dans le cerveau de l’animal. Les détails de la découverte ont été publiés aujourd’hui dans un article de recherche dans la revue Science.
Qu’est-ce que la tartrazina, le colorant qui rend la peau et les muscles transparents
La tartrazina, ou jaune tartrazina, est un composé synthétique principalement utilisé comme colorant alimentaire pour donner une couleur jaune citron à des boissons gazeuses, des crèmes glacées, des chewing-gums, des bonbons, des confitures et du yaourt. Identifié par le code E102 en Europe (aux États-Unis, il est nommé Yellow 5), ce colorant a démontré sa capacité à conférer une transparence optique réversible aux tissus biologiques et, selon les chercheurs ayant observé pour la première fois cette propriété, il pourrait trouver une nouvelle application dans le domaine du diagnostic médical.
Avant et après l’utilisation du colorant tartrazina sur l’abdomen d’un rongeur / Crédit : Ou z. et al. Science 2024.
Il pourrait par exemple faciliter la localisation des vaisseaux sanguins ou des lésions profondes, ou encore permettre le suivi de troubles digestifs, jusqu’à l’identification de tumeurs.
“En regardant vers l’avenir, cela pourrait rendre les veines plus visibles lors du prélèvement sanguin, simplifier le retrait des tatouages par laser ou être utile dans le diagnostic précoce et le traitement des tumeurs – a déclaré le docteur Guosong Hong, professeur associé en science et ingénierie des matériaux à l’université de Stanford, qui a contribué à la recherche. “Par exemple – a ajouté le docteur Hong – certaines thérapies utilisent des lasers pour éliminer les cellules cancéreuses et précancéreuses, mais sont limitées aux zones proches de la surface de la peau. L’application de la tartrazina pourrait être capable d’améliorer la pénétration de la lumière.”
Ainsi, l’absorption réduit la dispersion de la lumière
Pour arriver à cette découverte, les chercheurs ont supposé que les molécules de certains colorants pouvaient permettre à certaines longueurs d’onde de lumière de passer plus facilement à travers la peau et d’autres tissus, car elles pourraient altérer les indices de réfraction de ces mêmes tissus, étant capables d’absorber davantage la lumière dans certaines régions du spectre visible.
En d’autres termes, en faisant coïncider les différents indices de réfraction, qui sont ce qui cause la dispersion de la lumière et détermine l’effet que nos yeux perçoivent comme un matériau biologique opaque et coloré, selon les chercheurs il aurait été possible de conférer une transparence optique aux tissus biologiques vivants.
“Par conséquent, suivant notre théorie, nous avons observé qu’une solution aqueuse d’un colorant alimentaire courant, la tartrazina, a l’effet de rendre de manière réversible la peau, les muscles et les tissus conjonctifs chez des rongeurs vivants – ont expliqué les scientifiques – . Nous avons mené des expériences à la fois sur des hydrogel imitant les tissus et sur des tissus biologiques, confirmant le mécanisme à la base de nos observations.”
“En utilisant des molécules de colorant absorbantes, nous pouvons transformer l’abdomen typiquement opacifiant d’une souris vivante en un milieu transparent : cet ‘abdomen transparent’ permet une visualisation directe des neurones entériques marqués avec des protéines fluorescentes, capturant leurs mouvements qui reflètent la motilité intestinale chez des souris vivantes.”
Pour démontrer que l’approche pouvait être généralisée, les chercheurs ont également appliqué une solution de colorant sur la tête d’une souris, obtenant la transparence du cuir chevelu. Lorsque le colorant a été rincé, les tissus sont revenus à leur opacité normale, sans que la tartrazina n’ait provoqué d’effets à long terme, et tout excès a été excrété dans les urines dans les 48 heures.
Pour l’heure, la transparence est limitée à la profondeur à laquelle pénètre le colorant, mais les chercheurs soupçonnent maintenant que des patchs ou des injections à micro-aiguilles pourraient permettre des visualisations encore plus profondes à l’intérieur de l’organisme, avec d’importantes implications tant dans la recherche biologique que pour la médecine. La procédure n’a pas encore été testée sur des êtres humains et les chercheurs devront prouver qu’elle est sûre à utiliser, surtout si le colorant est injecté sous la peau.
La suggestion de l’homme invisible
Dans un article qui accompagne la publication, les chercheurs Christopher Rowlands et Jon Gorecki du Imperial College de Londres affirment qu’il y aura “un intérêt extrêmement large” pour cette découverte.
“Dans le roman de 1897 de Herbert George Wells, L’Homme Invisible, le protagoniste inventait un sérum qui rendait transparentes les cellules de son corps en contrôlant avec précision leur indice de réfraction pour l’adapter à celui du milieu environnant, l’air – rappellent les deux chercheurs – . Après tout, on dit souvent que la vie imite l’art, mais elle ne le fait que rarement avec une combinaison aussi prononcée de précision et de retard.”
“Cent-vingt-sept ans plus tard, les chercheurs rapportent que des colorants biocompatibles rendent transparents les tissus vivants en régulant l’indice de réfraction du milieu ambiant pour l’adapter à celui des cellules. Cette approche offre un nouveau moyen de visualiser la structure et l’activité des tissus et des organes profonds in vivo de manière sûre, temporaire et non invasive.”
