Une compréhension beaucoup plus approfondie de la Façon dont les Cellules se Déplacent et Collent Ensemble
Observer comment les cellules adhèrent aux surfaces et leur motilité est d’une importance vitale dans l’étude de l’entretien des tissus, de la cicatrisation des blessures et même de la compréhension exacte du déroulement des cellules cancéreuses. Un tout nouvel article publié dans The European Physical Journal et Raj Kumar Sadhu, Weizmann Institute of Scientific Research, Rehovot, Israël, fait un pas vers une meilleure compréhension de ces procédures.
« La liaison cellulaire est la capacité d’une cellule à se coller à une autre cellule ou à une matrice extracellulaire. Ce processus est important pour comprendre comment les cellules communiquent et collaborent avec leur comportement dans les microorganismes multicellulaires », explique Sadhu. “Nous concevons théoriquement la fixation d’une vésicule de type cellulaire en définissant la cellule comme une vésicule tridimensionnelle collée sur un substrat plat avec une communication de fixation cohérente.”
Avec ses co-auteurs, Sadhu a entrepris de vérifier le devoir des protéines délicates de courbure liées à la membrane et les forces qui agissent sur le cytosquelette – le réseau de filaments de protéines sains interconnectés dans les cellules du cytoplasme – tout au long du processus d’adhésion. L’équipe a découvert que les protéines courbées stimulent considérablement le processus de liaison, en particulier lorsqu’elles sont combinées à des forces énergétiques du cytosquelette.
“Nos travaux montrent que les protéines de la couche membranaire courbée, combinées à la force de pression due au cytosquelette, peuvent jouer un rôle clé dans la procédure de liaison cellulaire”, ajoute Sadhu. « De plus, nous avons révélé que c’est très peu de composants suffisent à générer une forme mobile qui ressemble de très près aux cellules en migration. Notre travail actuel inspirera une étude de recherche supplémentaire dans cette direction.
Une facette de l’étude de recherche qui a agréablement surpris l’équipe était que la version raisonnablement courte qu’ils ont développée pouvait expliquer l’adhésion cellulaire et leur permettre d’enregistrer le mouvement cellulaire. L’article résultant provient de la collection thématique « Focus Factor on Mechanobiology across Scales», modifiée par M. Ben Amar, A. Boudaoud et M. Lenz.
« Les principes physiques de la forme, de la courbure et des pressions se combinent pour offrir aux cellules vivantes leurs formes », conclut Sadhu. “Nous montrons que les cellules peuvent avoir une variété de formes vibrantes, qui surviennent spontanément en raison de principes physiques, ainsi que gérer la fonction des cellules de notre corps.”
Le groupe cherchera sans aucun doute à améliorer cette étude de recherche actuelle en examinant l’adhésion des cellules sur des surfaces encore plus complexes. Il s’agira de surfaces courbes, de gradients d’adhérence et d’autres sur lesquels les éléments adhésifs sont temporaires.
Référence: Raj Kumar Sadhu et al, Modelling cellular spreading and emergence of motility in the presence of curved membrane proteins and active cytoskeleton forces, The European Physical Journal Plus (2021). DOI: 10.1140/epjp/s13360-021-01433-9
