Un nouveau mécanisme de génération de force permettant de sculpter les tissus
Publié par Adrien le 18/06/2019 à 08:00
Source: CNRS INSB
Les cellules sur le point de mourir, loin d'être éliminées discrètement sans influence sur leur environnement, déforment de façon transitoire le tissu environnant et participent ainsi à la mise en place de sa forme définitive. Une étude parue dans la revue Developmental Cell révèle qu'au cours de ce processus, le noyau des cellules, en plus de son rôle protecteur du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est...), sert de point (Graphie) d'ancrage pour la génération d'une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...) responsable de ce remodelage tissulaire.


Figure: Schémas et images confocales issues d'un film montrant une cellule apoptotique à différentes étapes de la génération de force. Les cellules mourantes génèrent une force dans l'axe apico-basal de la cellule à travers la formation d'une structure contractile ou câble (rouge) qui s'allonge, connecte la surface apicale au noyau (vert) lui-même connecté aux adhésions basales (violet) par un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un...) d'actine (bleu), puis se contracte entraînant la remontée du noyau.
© Mégane Rayer

La mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la mort...) cellulaire programmée, ou apoptose, fut d'abord considérée comme un processus permettant de réguler le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de cellules. La découverte de son rôle essentiel au cours du développement par l'identification des acteurs clés impliqués dans ce processus fut une première surprise. Depuis ces découvertes pionnières, de nombreux processus développementaux se sont avérés dépendant de l'apoptose tels que l'individualisation des doigts ou la fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) du système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires, contrôle le...). On a d'abord pensé que l'apoptose n'était requise que la simple élimination de cellules dans des zones particulières suffisant à remodeler la forme globale du tissu environnant. Toutefois, des études récentes, se focalisant sur la formation d'un pli au cours du développement de la patte de Drosophile, ont montré que les cellules apoptotiques, loin d'être éliminées sans conséquences sur le tissu environnant, génèrent, avant de mourir, une force permettant de déformer les cellules voisines et d'augmenter localement la tension (La tension est une force d'extension.) tissulaire.

Cette étude identifie le mécanisme cellulaire impliqué dans la génération de cette force, dernier sursaut des cellules avant de mourir. Elle révèle notamment que le noyau des cellules, garant de l'intégrité du génome qu'il renferme, est un élément clé dans la génération de cette force.

Par des expériences d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait...) sur tissus vivants, les chercheurs ont suivi le comportement des cellules épithéliales mourantes. Ils ont observé (1) que le noyau de ces cellules se trouve stabilisé au pôle basal de la cellule, (2) que la structure contractile d'acto-myosine qui se forme le long de l'axe apico-basal de la cellule progresse de la surface apicale de l'épithélium jusqu'au noyau de la cellule, (3) que le noyau remonte lorsque cette structure se contracte et finalement, (4) que la perturbation de l'ancrage ou du positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et...) du noyau empêche la force d'être transmise au tissu environnant entrainant un défaut de la forme du tissu. Lors de sa remontée, le noyau se trouve légèrement déformé et la microdissection laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient...) de la structure contractile d'acto-myosine entraine un relâchement de la surface apicale de l'épithélium et du noyau, témoignant de leur rôle d'ancrage dans la génération de force.

L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) de ces travaux démontre que le noyau des cellules, en plus de son rôle dans la protection du génome et de sa capacité à répondre aux forces mécaniques externes, constitue un point d'ancrage essentiel à la production et à la transmission d'une force mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui...), point de départ d'une réorganisation cellulaire complexe menant à l'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) de la forme définitive du tissu.

Pour en savoir plus

Mechanical Function of the Nucleus in Force Generation during Epithelial Morphogenesis
Ambrosini A, Rayer M, Monier B, Suzanne M.
Developmental Cell Published online: June 13, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2019.05.027
Page générée en 0.145 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique