Cette science est en train de bouleverser de nombreux domaines de recherche, de l’étude du développement embryonnaire à la lutte contre le cancer en passant l’ingénierie tissulaire.

Depuis deux décennies, la mécanobiologie étudie comment les cellules et les tissus répondent aux conditions mécaniques de leur environnement. D’aucuns diront que l’on connait ces applications depuis longtemps. En effet, les biologistes de la peau savent bien que la stimulation mécanique est l’une des propriétés de base de la matrice extracellulaire. Il est toujours spectaculaire de voir comment une lattice de collagène se contracte sous l'effet de la tension mécanique. Des techniques ont d’ailleurs été développées dans ce sens. Mais la mécanobiologie connaît un renouveau spectaculaire car elle profite notamment de nouvelles techniques permettant d’observer presque en direct les cellules se déformer, résister à une pression, réorganiser leur cytosquelette ou déclencher des cascades de réactions biochimiques face aux forces mécaniques extérieures.

L’un des concepts clés de cette science est celui de mécanotransduction, c’est-à-dire la façon dont la cellule intègre le signal mécanique et le transforme en signal biochimique lui permettant de réagir, de s’adapter et même de modifier l’expression de ses gènes. Dans ce schéma, on voit comment les stimuli mécaniques peuvent-être facilement transformés en un signal biochimique par les cellules de la peau.

Ethier, C. Ross; Simmons, Craig A. "Introductory biomechanics, from cell to organisms". Cambridge university press

Autre domaine majeur de la mécanobiologie : comprendre la perpétuelle interaction mécanique des cellules entre elles ou avec la matrice qui les entoure, ce qui leur permet de former des tissus cohérents. Des chercheurs tentent ainsi de comprendre comment les cellules épithéliales, comme celles qui forment les tubules rénaux, la peau ou la paroi de l’intestin, communiquent via des forces mécaniques afin de coordonner leurs mouvements et de renforcer leur cohésion.

Des applications à la peau ont déjà existé comme le très ancien Pincé Jacquet et les techniques d’Endermologie™ qui reposent sur ce principe. On pourra revoir à cet effet la contribution s’intitulant La beauté instrumentale : la sollicitation mécanique .
Mais de nouvelles applications devenaient évidentes. C'est ce que ce sont appliquées à faire plusieurs équipes de recherches, dont la Recherche et Innovation de L'Oréal. En collaboration avec plusieurs instituts, les chercheurs de L’Oréal ont utilisé des techniques d’imagerie avancée pour étudier le mouvement des ondes vibratoires sur des tissus cutanés ex vivo et in vivo et optimiser leurs effets. Ils ont montré que les vibrations peuvent modifier deux propriétés clés des tissus cutanés : elles renforcent la jonction derme-épiderme et améliorent la production de la matrice extracellulaire. Les meilleurs résultats ont été observés à une fréquence de 75 Hz, identifiée comme la fréquence optimale générant 9 000 micro-massages par minute. L’ensemble de ces résultats a fait l’objet d’une publication dans PlosOne en 2017:

Après neuf ans de recherche en collaboration avec le Mechanobiology Institute et le Medical Biology Institute de Singapour, l’Institut Langevin et l’Université Denis Diderot à Paris, le département Recherche & Innovation de L’Oréal a mis au point un premier instrument basé sur les découvertes liées la mécanobiologie, une tête de massage inédite aux effets anti-âge sur les rides et le contour du visage, des lèvres et du cou.

Ainsi, la notion de produit cosmétique évolue significativement pour intégrer de plus en plus souvent d'autres éléments que l'action biologique plus ou moins directe associée à ce que l'on appelle improprement des principes actifs. De l'action de différents types de stress ou de stimuli comme celui qui est décrit dans cet article, mais aussi la lumière, le froid ou d'autres éléments de ce type, en passant par les effets directs des conditions environnementales, de très beaux jours sont encore à attendre.